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 「スマホっぽいな。こんなにコンパクトに部品を配置できたのは、高いレベルの実装技術があるからだ」

 日経クロステックは、ソニーが2020年7月に発売した“着るクーラー”「REON POCKET」の構造や熱設計技術を探るべく分解・解析を実施した。冒頭のコメントは、解析を依頼した熱設計の専門家であるサーマルデザインラボ代表取締役の国峯尚樹氏の言葉だ。

 REON POCKETは、直流電流を流すと片面が吸熱(冷却)し、もう片面が放熱(加熱)する「ペルチェ素子」を利用した暑熱対策デバイスである。最大の特徴は小型軽量性だ。寸法は幅54mm×奥行き116mm×高さ20mmと、小型のスマートフォン(スマホ)とほぼ変わらない。重さは89gと、ペルチェ素子を内蔵して首元を冷やすサンコーの「ネッククーラーNeo」の150gと比較してもかなり軽い。ソニーは小型軽量性を実現するにあたって、「モバイル機器の開発で積み重ねてきた熱設計技術を活用した」(事業開発プラットフォーム Startup Acceleration部門 Business Acceleration部 REON事業室 ソフトウェア開発マネージャーの伊藤陽一氏)としている。

REON POCKETの表側(左)と裏側(右)
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REON POCKETの表側(左)と裏側(右)
専用インナーウエアの首元の下にあるポケットに挿入し、ペルチェ素子の吸熱側を当てることで人体を冷やす。機器は、Bluetoothで接続したスマホの専用アプリから操作する。(写真:スタジオキャスパー)

 今回の分解には2つの狙いがある。1つは、小型軽量性を実現した設計技術を解明すること。もう1つは、製品内部のセンシング機能を探ることである。REON POCKETはユーザーの歩行動作を加速度センサーで検知して温度を調節したり、ペルチェ素子の温度をセンシングして出力を微調整したりしている。こうしたセンサーをどう配置しているのかを分解で確かめた。

REON POCKETの構成部品
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REON POCKETの構成部品
大きく、バッテリー、2枚の基板、ファン、ペルチェ素子、ヒートシンク、アルミ板で構成されている。筐体内部は2層構造になっており、上層は基板やバッテリーなど機器の駆動に必要な部品を、下層はペルチェ素子やファンといった冷却・放熱部品を搭載する。(写真:加藤康)

内部に風が抜けるダクト

 最近のスマホやタブレットの分解では、筐体(きょうたい)のカバーを外すのに苦労することが多い。しかし、REON POCKETはそうではなかった。分解初心者の筆者でも、2つのプラスチック製ケースのツメのかかりを工具で簡単に外せた。ウエア側(人体の反対側)のカバーを外すと、中からバッテリーとメイン基板、そしてファンの下半分が姿を現した。

プラスチック製ケースを取り外した時の様子
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プラスチック製ケースを取り外した時の様子
写真右で左側の長方形の部品がバッテリー、中央がL字型のメイン基板、右に半分だけ見えるのがファンである。部品は隙間なく収納されている。(写真:加藤康)

 「上側に基板やバッテリーを配置し、その下がダクトになっている。おそらくファンが作り出す風が筐体の下側を通り抜ける構造だ」。国峯氏はカバーを開けた途端にこう推測した。つまり、ファンが吸い込んだ空気を基板の裏側にあるダクトに流し込み、ペルチェ素子が人体から奪った熱を回収して、筐体の上部の穴から吐き出す仕組みだという。

 次にバッテリーとメイン基板を取り外すと、上層と下層を分けるプラスチック製の仕切りが現れ、それを取り除くとファンの全貌とアルミ製の部品が現れた。ファンが送り出す風は、確かにバッテリーや基板と反対面に形成されたダクトを通るようになっていた。

プラスチック製の仕切りを取り外した時の様子
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プラスチック製の仕切りを取り外した時の様子
筐体左側の長方形の部品はヒートシンクで、右側はファン。ペルチェ素子はヒートシンクの裏側にあるとみられる。(写真:加藤康)